JPS62254477A - 発光半導体素子封止金型に装填されるピンの凹球面の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、たとえば発光ダイオード素子などの発光半導
体素子の中でも、特に微少なレンズ部をに関し、より詳
しくは、金型に装填され、発光半導体素子のレンズ部を
形成するピンの凹球面の形成方法に関するものである。

［従来の技術］ 第６図に示すものは、微少なレンズ部１ａを有　　′す
る発光ダイオードｌである。発光ダイオード素子をパッ
ケージして発光ダイオード１とするには、トランスファ
ー成形により、第７図に示すように、金型２のキャビテ
ィＣ内に樹脂を充填するわけであるが、レンズ部１ａは
金型２の一部に装填されたピン２ａにより形成される。

このピン２ａの先端は、レンズ部１ａの凸球面に応じた
曲率半径の凹球面に形成されている。

ところで、レンズ部１ａの曲率半径が大きい場合には、
ピン２ａに高精度で凹球面を形成することは困難ではな
いが、レンズ部１ａの凹球面の曲率半径がたとえば０．
６ｍｍ程度と非常に小さいものが要求される場合に、レ
ンズ部１ａが正確に球面となっていないと、焦点が狂っ
てしまい、製品）−）ｆはス自凪λかＡｔ−めに−　レ
ンズ部１ａの貞球皮については厳格な精度が要求されて
いる。ところが、このような凹球面を高精度で形成する
適当な研削工具がないために、従来は、成形砥石により
あらかじめおおよその形状の凹曲面を形成し、その後、
熟練者が手作業で仕上げ研磨を施して凹球面としていた
。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、熟練者が手作業で凹球面を形成するため
に、真球度の精度にバラツキが生じるという問題を回避
することはできず、また、精度の高さを期待することは
できない。そこで、いったん凹球面を形成したピン２ａ
を用いて実際に発光ダイオード素子等を封止して製品と
し、これを発光させて焦点をチェックし、焦点のずれ等
を見てピン２ａの凹球面を再研磨する、といった作業を
何度も繰り返しながら凹球面の真球度の精度を高めてい
か・ざるを得ず、それでもなお精度的には不十分である
という問題があった。

この発明では、発光半導体素子封止金型に装填されるピ
ンの凹球面の形成方法において、凹球面の真球度の精度
の低さ、精度のバラツキといった点を問題としている。

［問題点を解決するための手段］ この発明の発光半導体素子封止金型に装填されるピン先
端に凹球面を形成する凹球面の形成方法は、パンチの先
端に凸球面を形成し、このパンチの先端とピン体の先端
とを対向させてパンチとピン体とを同一中心軸線上に位
置させるとともに、ピン体を固定した状態でパンチを往
復動させ、ピン体の先端にパンチの先端を衝突させてピ
ン体の先端に凹球面を形成するようにしたものである。

［実施例］ 第１図から第５図はこの発明の１実施例を示すもので、
符号ｌＯはパンチ、同１１はピン、同１２・１３はジグ
である。

前記パンチＩＯは、第１図に示すように、直径１０１前
後の超硬調の丸棒状のもので、その一端を徐々に小径と
しながらその先端をたとえば曲率半径０．６ｍｍの凸球
面１０ａとして形成されている。

凹球面よりも凸球面１０ａのほうがはるかに形成しやす
いので、凸球面１０ａの真球度は、高精度のものが得ら
れる。なお、凸球面１０ａの表面は、０、Ｉｓ〜！、Ｏ
８程度、好ましくは０．２Ｓ程度の鏡面仕上げとなって
いる。

前記ピン体１１は、第１図に示すように、直径数ｍｍ前
後の丸棒状のダイス鋼製のものである。なお、ピン体１
１の先端の平坦面１１ａは、０．ＩＳ〜１．ＯＳ程度、
好ましくは０．２Ｓ程度の鏡面仕上げとなっている。

前記ジグ！２は、第２図に示すように円筒状のもので、
その中空部Ｌ２ａにパンチ１０を遊嵌してパンチ１０の
中心軸線方向に往復動可能に案内する構成になっている
。パンチ■０の外径と中空１１２ａの内径とのクリアラ
ンスは、パンチ１０とピン体Ｉ■との中心軸線が一致す
るように、パンチ１０が中空部１２ａ内を往復動可能な
範囲内でできるだけ狭いほうが好ましい。

前記ジグ１３は、略円筒状のもので、その上端にジグ１
２を嵌合する嵌合部１３ａを有するととた構成になって
いる。この中空部１３ｂの内径とピン体！ｌの外径との
クリアランスは、ジグ１２の中空部１２ａと同様にピン
体１１を出し入れ可能な範囲内でできるだけ狭い方が好
ましい。したがって、前記ジグ１２をジグ１３に嵌合し
た状態の中空部１２ａ１３ｂどうしの中心軸線Ｘは一致
するようになっている。

次に、上記のパンチ１０等を用いてピン体１１に凹球面
を形成してピン２０を形成する方法について説明する。

まず、第４図に示すように、プレス機Ｉ５のボルスタ−
１５ａにジグ１３を着脱可能に固定するとともに、上ラ
ム１５ｂの下端にパンチＩＯを固定し、上ラム１５ｂの
下死点位置を設定する。ついで、上ラム１５ｂを下降さ
せてジグ１３内に遊嵌されたピン体１４の先端にパンチ
ＩＯの凸球面１０ａを打刻する。すると、第３図に示す
ように、ピン体２の先端の平坦面１１ａｌが塑性変形さ
れて凹球面１１ｃが形成され、ピン２０となる。こ５ｂ
を上昇させ、ジグ１２をジグ１３から外し、ジグ１３か
らピン２０を抜き出し、凹球面ｌｉｅをパフ仕上げする
。この場合、ボルスタ−１５ｂからジグ１３を取り外し
てピン２０を取り出すようにしてもよい。なお、必要で
あれば、打刻時に生じたピン２０先端の変形部分を削り
落とす。

上記の状態では、通常、凹球面１１ｃの中心とピン２０
の中心軸線とが一致しないので、凹球面１１ｃのセンタ
ー出しを行う。このセンター出しは、ピン２０の中心軸
線が凹球面１１ｃの中心と一致するように、ピン２０の
外周を切削する。次に、脱炭に注意しながら真空焼き入
れし、後に再度パフ仕上げを行う。次に、凹球面１１ｃ
の深さ出しを行う。凹球面１１ｃの底部から平坦面１１
ａまでの高さが深すぎるときは、平坦面１１ａを削り落
として凹球面１１ｃの深さを調整する。これが終われば
、再び前述の方法で凹球面１１ｃのセンター出しを行い
、最後に凹球面１１ｃの真球度の測定を行う。

以上のように、パンチ１０の凸球面１０ａの真球度を高
精度で形成することができるので、このパンチｌＯによ
って塑性変形されたピン２０の凹球面１１ｃの真球度も
高精度のものを得ることができる。したがって、このよ
うにして形成されたピン２０を金型に装填して樹脂成形
すれば、発光ダイオードなどの半導体製品におけるレン
ズ部の真球度の精度も飛躍的に向上させることができる
。

また、いったん高精度の凸球面１０ａをもったパンチｌ
Ｏを形成すれば、熟練作業によらずして大量に高精度の
しかも品質にバラツキのない凹球面１１ｃをもったピン
２０を製作することができ、ひいてはコストダウンを図
ることができる。

［発明の効果］ この発明の発光半導体素子封止金型におけるピン先端に
凹球面を形成する凹球面の形成方法は、パンチの先端に
凸球面を形成し、この凸球面をピンに打刻して凹球面を
形成するようにしたものである。したがって、熟練を要
せずして凹球面の真球度を高精度とすることができるだ
けでなく、高精度の凹球面をもったピンを大量にしかも
精度的にバラツキなく製作することができ、ひいてはコ
ストダウンを図ることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図はこの発明の１実施例を示すもので、
第１図（イ）はパンチの正面図、同図（ロ）はピンの正
面図、第２図はジグどうしを嵌合した状態の断面図、第
３図は凹球面を形成したピンの部分拡大図、第４図はプ
レス機の側面図、第５図はピンの完成図、第６図（イ）
（ロ）はそれぞれ発光ダイオードの正面図と側面図、第
７図は従来の発光半導体素子封止金型の部分断面図であ
る。 ２・・・・・・金型、ｌＯ・・・・・・パンチ、１０ａ
・・・・・・凸球面、１１・・・・・・ピン体、ｌｌｃ
・・・・・・凹球面、２０・・・・・・ピン、Ｘ・・・
・・・中心軸線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 発光半導体素子封止金型に装填されるピン先端に凹球面
   を形成する凹球面の形成方法であって、パンチの先端に
   凸球面を形成し、このパンチの先端とピン体の先端とを
   対向させてパンチとピン体とを同一中心軸線上に位置さ
   せるとともに、ピン体を固定した状態でパンチを往復動
   させ、ピン体の先端にパンチの先端を衝突させてピン体
   の先端に凹球面を形成するようにした発光半導体素子封
   止金型に装填されるピンの凹球面の形成方法。